Siemens SENTRON PAC5200

Kompatibilität

Kompatibel mit EpiSensor Edge über Modbus TCP

Der PAC5200 ist über seinen eingebauten Ethernet-Anschluss mit EpiSensor Edge kompatibel: Edge liest ihn als Modbus TCP-Client mit Funktion 03. Siemens veröffentlicht die Registertabelle der Holding-Register, das Format Float32 und die Registerreihenfolge, sodass sich eine Spannungslesung mit der Anzeige prüfen lässt, bevor weitere Punkte hinzukommen.

SENTRON PAC5200, 7KM5412-6BA00-1EA2 (Schalttafel, grafisches Display) und 7KM5412-6CA00-1EA8 (Hutschiene, ohne Display), mit dem Kommunikationshandbuch E50417-C1040-C568-A1, Ausgabe 03.2015. Prüfung vor Ort: Lesen Sie die Spannung L1 an Register 0201 und vergleichen Sie sie mit der Anzeige; damit klären Sie auch den Registeroffset. Nur lesende Überwachung: Stellen Sie den Modbus TCP-Port auf Nur-Lese-Zugriff und schreiben Sie weder auf die Uhr noch auf die steuerbaren Meldungen.

Anbinden mit

• Gateway ZGW-20 Ab 899 € zzgl. MwSt. Konfigurieren
• Evaluierungs-Gateway auf einem Raspberry Pi Edge mit einem lizenzierten Gerät Kostenlos Einrichten

Modelle

Technische Daten

Der PAC5200 ist die Rekorderausführung der Familie SENTRON PAC5100/5200: Zusätzlich zu den Basismesswerten und Oberschwingungen bis zur 40. Ordnung bietet er Netzqualitätsmessung nach IEC 61000-4-30 Klasse S, Minimal-, Maximal- und Mittelwerte, Flicker nach IEC 61000-4-15, Ereigniserkennung, Berichte nach EN 50160 und 2 GB internen Speicher. Er wird über seinen Webserver eingerichtet und meldet über Modbus TCP an einem Anschluss RJ45; eine serielle Schnittstelle hat er nicht.²

Bestellcodes

7KM5412-6BA00-1EA2: Schalttafel-Fronteinbau mit grafischem Display, Front IP40. 7KM5412-6CA00-1EA8: Hutschienengerät zum Aufschnappen ohne Display, IP20. 96 × 96 × 100 mm.²

Spannungseingänge

Vier Eingänge. Bemessungsspannung Phase-Neutralleiter 63,5, 110, 230 oder 400 V (347 V nach UL) und Phase-Phase 110, 190, 400 oder 690 V (600 V nach UL); maximal 480 V Phase-Neutralleiter und 831 V Phase-Phase; 42,5 bis 69 Hz.²

Stromeingänge

Drei Eingänge für externe Stromwandler, Bemessungsstrom 1 A oder 5 A per Parametrierung, maximal 2 × Bemessungsstrom.²

Genauigkeit

Strom Klasse 0,2; Wirk-, Blind- und Scheinleistung Klasse 0,5 nach IEC 61557-12; Wirkenergie Klasse 0,5S nach IEC 62053-22 und Blindenergie Klasse 2 nach IEC 62053-23. Netzqualitätsmessung nach IEC 61000-4-30 Klasse S.²

Ethernet

RJ45, 10/100Base-T oben am Gerät, Modbus TCP. Standardadresse 192.168.0.55; Port 502 sowie ein optionaler Benutzerport von 10000 bis 65535; bis zu vier TCP-Verbindungen; je Port voller oder Nur-Lese-Zugriff.^1, 2

Hilfsenergie

24 bis 250 V DC oder 110 bis 230 V AC, jeweils ±20 %; höchstens 5 W bei DC und 16 VA bei AC.²

Ausgänge

Zwei Binärausgänge. Keine Digitaleingänge.²

Umgebung

Betrieb -25 bis +55 °C (unter 0 °C ist das Display schlechter ablesbar); Lagerung -40 bis +70 °C; bis 95 % relative Feuchte an 30 Tagen im Jahr, 75 % im Jahresmittel, keine Betauung im Betrieb; Klemmen IP2x.²

Schnittstelle

Dokumentierte Messwerte und Grenzen der Integration für SENTRON PAC5200.

• Die Register sind dezimal ab 0001 nummeriert und sämtlich Holding-Register; gelesen wird nur mit FC03, bis zu 125 Register je Anfrage. Siemens gibt nicht an, ob Register 0201 als PDU-Adresse 200 oder 201 übertragen wird; klären Sie das einmal mit der Lesung unten.
• Jeder Messwert ist ein Float mit 32 Bit nach IEEE 754 in zwei Registern. Laut Handbuch enthält das niedrigere Register das höchstwertige Byte; dekodieren Sie daher mit dem höherwertigen Wort zuerst (ABCD). Die Werte sind in V, A, W, var, VA, Hz und %, nicht in Kilo-Einheiten.
• Phasenspannungen Va, Vb und Vc an 0201, 0203 und 0205, Neutralleiterspannung VN an 0207, verkettete Spannungen Vab, Vbc und Vca an 0217, 0219 und 0221 und die mittlere Phasenspannung an 0223.
• Ströme Ia, Ib und Ic an 0209, 0211 und 0213, Neutralleiterstrom an 0215 und der mittlere Strom an 0225.
• Wirkleistung Pa, Pb, Pc und gesamt P an 0227, 0229, 0231 und 0233 in W, positiv bei Bezug und negativ bei Lieferung. Blindleistung Qa bis Q an 0235 bis 0241 (var, positiv induktiv) und Scheinleistung Sa bis S an 0243 bis 0249 (VA).
• Wirkleistungsfaktor cos φ a, b, c und gesamt an 0251 bis 0257, Leistungsfaktor PFa bis PF an 0259 bis 0265, Netzfrequenz an 0275 (Hz), Spannungsunsymmetrie an 0277 und Stromunsymmetrie an 0279 (%). Die Register 0281 bis 0292 gehören nicht zur Tabelle.
• Spannungs-THDS a, b und c an 0295, 0297 und 0299 und Strom-THDS an 0301, 0303 und 0305. Welche Werte Phase-Neutralleiter oder Phase-Phase vorhanden sind, hängt von der am Gerät eingestellten Anschlussart ab.
• Drei Float-Codes tragen einen Status statt eines Werts: 7F800000 ist ein Überlauf (über 1,2 × Bemessungsspannung oder 2 × Bemessungsstrom), 7F800001 ist ungültig (zum Beispiel die Frequenz bei einer Spannung unter 15 % der Bemessungsspannung) und 7F800002 wird für den gewählten Netztyp nicht berechnet. Erfassen Sie diese als fehlende Daten.
• Die Energiezähler sind Impulszahlen mit Vorzeichen und 32 Bit in zwei Registern, höherwertiges Register zuerst: gesamte Wirkenergie Bezug an 0813 und Lieferung an 0821, je Phase an 0807 bis 0811 und 0815 bis 0819, gesamte Blindenergie induktiv an 0829, kapazitiv an 0837 und gesamte Scheinenergie an 0845. Multiplizieren Sie mit dem Float an 0801 (Wh, varh oder VAh je Impuls), um die Energie zu erhalten.
• Die Statusbits der Zähler liegen an 0803 bis 0806: Überlauf sowie ungültig für eine Minute nach einem Rücksetzen oder Geräteanlauf. Bei Bemessungsspannung und Bemessungsstrom zählt das Gerät 60 000 Impulse pro Stunde, und Siemens setzt den Überlauf bei dauernder Bemessungslast etwa vier Jahre nach einem Rücksetzen an.
• Die Uhr an 0065 bis 0068 und die steuerbaren Meldungen an 0141, zu denen ein Rücksetzen der Energiezähler gehört, sind mit FC06 und FC16 beschreibbar. Halten Sie sie aus der Abfrage heraus.

Einrichtung

1. Gerät identifizieren

   Lesen Sie den Bestellcode auf dem Typschild: 7KM5412 ist ein PAC5200, 7KM5212 ein PAC5100. Notieren Sie, ob es die Schalttafelausführung mit Display (6BA00-1EA2) oder die Hutschienenausführung (6CA00-1EA8) ist, und erfassen Sie die Firmwareversion, die das Gerät an den Registern 0077 bis 0082 meldet.

2. Netzwerk- und Zugriffseinstellungen prüfen

   Notieren Sie im Webserver die IP-Adresse, den Modbus TCP-Port und die Zahl der bereits verbundenen Clients. Setzen Sie das Zugriffsrecht für den Port, den Edge verwendet, auf Nur-Lese-Zugriff; Siemens erlaubt je Port vollen oder Nur-Lese-Zugriff.

3. Registeroffset klären

   Lesen Sie mit FC03 die Gerätetyp-Zeichenkette an den Registern 0001 bis 0008. Liefert die PDU-Adresse 0 lesbaren Text wie SENTRON_PAC, sind die Registernummern einsbasiert, und 0201 wird als 200 gesendet. Wird Adresse 0 abgewiesen, senden Sie jede Registernummer so, wie sie gedruckt ist.

4. Eine Spannung lesen

   Lesen Sie zwei Register für Va an Register 0201 wie in der Beispiellesung unten, dekodieren Sie sie als Float32 in Big-Endian-Reihenfolge und vergleichen Sie das Ergebnis mit der Spannung L1 auf der Anzeige oder im Webserver.

5. Benötigte Punkte ergänzen

   Ergänzen Sie Strom, Leistung, Frequenz und Leistungsfaktor aus derselben Tabelle, dann die Energiezähler mit dem Umrechnungsfaktor an 0801. Behandeln Sie die Status-Float-Codes und die Statusbits der Zähler als fehlende Daten, und lassen Sie FC06 und FC16 aus der Konfiguration heraus.

Häufige Fragen

Wird Register 0201 als 200 oder als 201 gesendet?

Siemens nummeriert die Register ab 0001, nennt aber nicht den Offset zur PDU-Adresse. Lesen Sie die Gerätetyp-Zeichenkette an den Registern 0001 bis 0008: Liefert die PDU-Adresse 0 einen Text wie SENTRON_PAC, ist die Nummerierung einsbasiert, und 0201 wird als 200 gesendet. Bestätigen Sie das mit der Spannungslesung, bevor Sie Punkte hinzufügen.¹

Welche Bytereihenfolge verwendet der PAC5200 für Floats?

Big-Endian mit dem höherwertigen Register zuerst. Laut Kommunikationshandbuch werden Daten, die größer als ein Byte sind, mit dem höchstwertigen Byte an der niedrigsten Registeradresse abgelegt und zuerst übertragen; für ein Float32 ist das die Reihenfolge ABCD. Eine Decodereinstellung von PAC4200 oder PAC3220 ist für dieses Gerät kein Nachweis.¹

Wie erhalte ich kWh aus den Energieregistern?

Die Zähler an 0807 bis 0846 sind Impulszahlen mit Vorzeichen und 32 Bit. Lesen Sie den Float an 0801, die Energie je Impuls in Wh, varh oder VAh, und multiplizieren Sie. Die gesamte bezogene Wirkenergie ist zum Beispiel die Zahl an 0813 mal dem Wert an 0801, geteilt durch 1000 für kWh. Prüfen Sie die Statusbits der Zähler an 0803 bis 0806, bevor Sie einem Wert vertrauen.¹

Welcher Zähler ist Import und welcher Export?

Siemens nennt sie Bezug und Lieferung. Die Wirkleistung ist positiv bei Bezug und negativ bei Lieferung; WP_dmd an 0813 zählt also die aus dem Netz bezogene Energie und WP_sup an 0821 die zurückgespeiste. Erscheinen sie vertauscht, prüfen Sie die Richtung der Stromwandler und die Anschlusseinstellungen am Gerät.^1, 2

Hat der PAC5200 RS-485?

Nein. Seine einzige Datenschnittstelle ist der Ethernet-Anschluss RJ45 mit Modbus TCP; Edge liest ihn daher über das IP-Netz des Standorts und nicht über ein ZMB-31 oder einen seriellen Port des Gateway.^1, 2

Können Edge und ein vorhandenes SCADA-System den Zähler gleichzeitig lesen?

Ja, innerhalb der Verbindungsgrenze. Der PAC5200 nimmt vier TCP-Verbindungen an Port 502 an, oder zwei an Port 502 und zwei am Benutzerport, wenn einer eingerichtet ist. Geben Sie Edge eine eigene Verbindung und einen Nur-Lese-Port.¹